Giải pháp chống nhiễu điện từ của màn hình cảm ứng điện dung

       Là công nghệ chủ đạo của giao diện cảm ứng đa điểm, màn hình cảm ứng điện dung được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công nghiệp. Chúng còn được gọi là màn hình cảm ứng công nghiệp trong ngành điều khiển công nghiệp. Khả năng chống nhiễu của màn hình cảm ứng điện dung là một trong những yêu cầu về hiệu suất của màn hình cảm ứng. Nếu khả năng chống nhiễu yếu sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng màn hình cảm ứng của tổng đài, như cảm ứng không nhạy, không chính xác. Vấn đề nhiễu điện từ của màn hình cảm ứng công nghiệp là vô cùng khó khăn trong quá trình phát triển và thiết kế ban đầu.

      Màn hình cảm ứng điện dung dự kiến ​​có thể xác định chính xác vị trí ngón tay chạm vào màn hình. Nó xác định vị trí ngón tay bằng cách đo những thay đổi nhỏ về điện dung. Trong các ứng dụng màn hình cảm ứng như vậy, vấn đề thiết kế quan trọng cần xem xét là tác động của nhiễu điện từ (EMI) đến hiệu suất hệ thống. Sự suy giảm hiệu suất do nhiễu có thể có tác động xấu đến thiết kế màn hình cảm ứng. Bài viết này sẽ thảo luận và phân tích các nguồn gây nhiễu này.

Cấu trúc màn hình cảm ứng điện dung dự kiến

      Cảm biến điện dung dự kiến ​​điển hình được lắp đặt dưới lớp vỏ bằng kính hoặc nhựa. Các điện cực truyền (Tx) và nhận (Rx) được kết nối với oxit thiếc indium trong suốt (ITO) để tạo thành một ma trận chéo và mỗi nút Tx-Rx có điện dung đặc trưng. Tx ITO nằm bên dưới Rx ITO, được ngăn cách bằng một lớp màng polymer hoặc chất kết dính quang học (OCA).

Nguyên lý làm việc của cảm biến

      Chúng ta hãy phân tích hoạt động của màn hình cảm ứng mà không xem xét các yếu tố gây nhiễu trong thời điểm hiện tại: ngón tay của người vận hành trên danh nghĩa có điện thế tiếp đất. Rx được duy trì ở điện thế đất nhờ mạch điều khiển màn hình cảm ứng, trong khi điện áp Tx có thể thay đổi. Điện áp Tx thay đổi làm cho dòng điện đi qua tụ Tx-Rx. Mạch tích hợp Rx được cân bằng cẩn thận sẽ cô lập và đo điện tích đi vào Rx, đồng thời điện tích đo được biểu thị "điện dung lẫn nhau" kết nối Tx và Rx.

      Các màn hình cảm ứng điện dung dự kiến ​​được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị di động ngày nay rất dễ bị nhiễu điện từ. Điện áp nhiễu từ nguồn bên trong hoặc bên ngoài được ghép với thiết bị màn hình cảm ứng thông qua điện dung. Các điện áp nhiễu này gây ra chuyển động điện tích trong màn hình cảm ứng, điều này có thể gây nhầm lẫn cho việc đo chuyển động điện tích khi ngón tay chạm vào màn hình. Do đó, việc thiết kế và tối ưu hóa hiệu quả hệ thống màn hình cảm ứng phụ thuộc vào sự hiểu biết về đường dẫn nhiễu và việc giảm thiểu hoặc bù đắp nó càng nhiều càng tốt.

      Ngoài ra, khi thiết kế nguyên lý mạch màn hình cảm ứng, có thể tăng độ tiếp đất của cáp FPC hoặc có thể bọc cáp màn hình cảm ứng bằng màng điện từ màu đen hai mặt, điều này cũng có thể làm giảm vấn đề nhiễu điện từ của màn hình cảm ứng trong những ứng dụng thực tế. Công nghệ Hongjia Thâm Quyến đã phát triển và sản xuất màn hình 1,14 inch đến 10,1 inch và hỗ trợ màn hình cảm ứng một cách chuyên nghiệp trong 12 năm. Nó có đội ngũ R&D gồm hơn 20 người quen với việc giải quyết các vấn đề thường gặp trong ngành và có thể giảm bớt rắc rối cho khách hàng.

      Đường ghép nhiễu liên quan đến các hiệu ứng ký sinh, chẳng hạn như điện dung cuộn dây máy biến áp và điện dung của thiết bị ngón tay. Việc mô hình hóa chính xác các hiệu ứng này có thể hiểu đầy đủ về nguồn và cường độ nhiễu.

      Đối với nhiều thiết bị di động, bộ sạc pin là nguồn gây nhiễu chính cho màn hình cảm ứng. Khi ngón tay của người vận hành chạm vào màn hình cảm ứng, điện dung được tạo ra cho phép tắt mạch ghép nhiễu của bộ sạc. Chất lượng của thiết kế che chắn bên trong bộ sạc và liệu có thiết kế nối đất phù hợp hay không là những yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng chống nhiễu của bộ sạc.